概要
Pythonにおける with 文は、単なる構文糖ではない。
それはリソースの安全な確保と解放、
そしてスコープに紐づく副作用の抽象化を可能にする、
明確な意図を持った構造化制御の表現である。
本稿では with 文の動作原理、カスタムコンテキストマネージャの設計法、
さらには実務におけるリソース制御とエラーハンドリングのベストプラクティスを解説する。
1. with 文の基本構文と動作
with open("file.txt", "r") as f:
contents = f.read()
-
__enter__()が実行されてas変数に束縛 - ブロック終了時に
__exit__()が呼ばれて後処理
→ 明示的に f.close() を書く必要がなくなる
→ 例外が発生しても安全に後処理が実行される
2. try/finally との比較
f = open("file.txt")
try:
contents = f.read()
finally:
f.close()
→ 同等のことを with 文で1行に集約
→ 明示性・安全性・可読性のトリプル向上
3. カスタムコンテキストマネージャの定義
class Timer:
def __enter__(self):
from time import perf_counter
self.start = perf_counter()
return self
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
from time import perf_counter
self.end = perf_counter()
print(f"Elapsed: {self.end - self.start:.3f}s")
with Timer():
heavy_computation()
→ 副作用（ログ出力・ロック解放など）をスコープに紐づけて自動化
4. contextlib による簡易定義
✅ 関数ベースでの定義
from contextlib import contextmanager
@contextmanager
def tag(name):
print(f"<{name}>")
yield
print(f"</{name}>")
with tag("section"):
print("content")
→ 明確な構造をもった前後処理の抽象化に使える
→ HTML, テンプレート制御, ログ, トレースなど多用途
5. 例外処理との連携
class Guard:
def __enter__(self):
print("enter")
return self
def __exit__(self, exc_type, exc_val, tb):
if exc_type:
print(f"Exception caught: {exc_type.__name__}")
return True # 例外を抑制する
print("exit cleanly")
→ トランザクションのロールバック処理や再試行制御にも応用可能
6. 実務的ユースケース
✅ DBトランザクションの制御
with db.transaction():
update_user()
delete_log()
✅ ファイル書き込みの整合性確保
with open("output.txt", "w") as f:
f.write(data)
✅ ロックの管理
from threading import Lock
lock = Lock()
with lock:
critical_section()
よくある誤解と対策
❌ with 文はファイル専用？
→ ✅ with は**「状態のスコープ制御」全般に使用できる**。I/O以外でも有効
❌ with は処理の可読性を下げる？
→ ✅ むしろ逆。副作用の範囲が明示されるため、設計が読みやすくなる
❌ __exit__() は例外がなければ呼ばれない？
→ ✅ 常に呼ばれる。例外の有無を区別して処理できるようになっている
結語
with 文は、Pythonにおける**「構造的副作用制御」の標準構文**である。
-
__enter__/__exit__による明示的なライフサイクル制御 - スコープとリソースを一致させるための宣言的構文
- 抽象化によってエラー耐性・再利用性・設計明快性を担保
Pythonicとは、“状態とスコープを一致させ、意図を構文で明示すること”であり、
with 文はその思想を最も静かに、かつ強力に体現している。